天然氣作為新的綠色能源已經廣泛的應用于能源，化工，材料等領域。天然氣輸送管道為天然氣的應用提供可靠的保證。氣化咸陽長輸天然氣管道沿線經山地，溝壑，河谷，村莊，林地農田，地形地貌復雜，高差懸殊，管道的施工難度大，本文主要對天然氣管道的焊接及防腐進行分析討論。

　　1管道焊接

　　1.1管道組對焊接

　　氣化咸陽長輸管道輸配工程乾縣至咸陽段標段起于乾縣分輸站，經乾縣、禮泉縣、咸陽市至北塬樞紐站，總體為西北-東南走向，線路全長約37km。設計壓力4.0MPa，管徑406.4mm，全線共設1座線路截斷閥室。管線采用材質為L360M的螺旋縫埋弧焊鋼管和直縫埋弧焊鋼管，采用氬弧焊打底，手工電弧焊填充蓋面的方式進行。L360M鋼管焊接采用J507電焊條和TIG-J50焊絲。在管道焊接之前對坡口進行檢查，將坡口內外面的20mm以內的油污進行清除，還有就是清理鐵銹和水分等存在的雜物。兩管的中心線要在一條直線上，使用對管器進行組對，以保證管線的平直。兩焊接管端之間留出1~2mm間隙，管口組對合格后，方可進行定位焊。施焊時，要把每一道焊縫一次焊接完成，使得相鄰兩層之間的焊縫起點錯開在20~30mm之間，不允許焊縫隔夜完成[1]。焊接完畢后焊縫外觀應符合以下條件：(1)每一道焊縫的寬度保持在坡口上寬為2~4mm之間。(2)每道焊縫的余高控制在0~1.6mm之間，局部不能超過3mm，且長度不得>50mm。(3)對焊縫的咬邊深度不能超過0.5mm，連續的長度不能超過30mm。(4)對焊縫的外觀要求無飛濺，無凹陷，無裂紋等不良現象。(5)焊口的焊縫錯邊量不能超過壁厚的8%。

　　1.2管道焊接的缺陷和防治

　　天然氣輸送管道的焊接質量的好壞，直接決定著工程總體質量的驗收是否合格。在本工程中常見的的焊接缺陷有咬邊，氣孔，圓形缺陷，異物，夾渣，未焊透，未熔合，焊瘤，弧坑等。其中氣孔最為常見，占到焊縫的缺陷質量總量的70%。第一，對于存在于焊縫之內的氣孔，此質量缺陷減少了金屬之間的有效截面積，故而讓焊接接頭的強度降低了。第二，就是氣孔缺陷的邊緣，一般都會發生應力集中的現象，若存在大量和密集的氣孔，就會使得焊縫的金屬組織疏松，焊接接頭的塑性得到了降低，不利于焊接質量。第三，另外穿插通性的氣孔，使得焊縫的致密性得到了破壞，從而造成焊縫滲漏。第四，就是焊縫中的氫氣孔還有可能導致裂縫的產生和擴展[2]。這一切可以導致施工焊接過程中產生大量氣體的影響因素，諸如大氣環境、熔解于母材、焊絲以及焊條鋼芯中的氣體、焊條藥皮熔化過程中分解產生的氣體、焊絲和母材上的油污、水分以及銹斑等臟物受熱分解后產生的氣體以及焊接治金反應生成的氣體等都是產生氣孔的原因。為了避免不利于焊接質量氣孔的產生，這就要求我們在焊接施工過程中，要特別注意以下幾點：(1)對存在藥皮開裂、剝落、變質、偏心或焊芯嚴重銹蝕的焊條不得使用。(2)焊劑和焊條在使用前，要按相應的規定和要求對其進行烘烤。在烘干之后要求放在焊條保溫筒內，做到隨用隨取。要特別指出的是，在焊條烘烤時，一定要嚴格按照焊條說明書的要求進行，不能以較低的烘干溫度、較長的烘烤時間來代替，也不要重復烘干。(3)在焊接前，要及時清理焊絲和母材的坡口及其兩側，對油污水分、銹斑等臟物進行徹底清除。(4)合適的焊接電流和焊接速度也是比較重要的，一般采用短弧焊接。為了減慢熔池的冷卻速度，一般采用焊前預熱的方法，這樣操作有利于氣體的充分逸出，從而可以避免產生氣孔的不良缺陷。(5)在管道焊接時，還要避免風吹雨淋等惡劣環境帶來的不良影響。在焊接管道時，應當注意管內穿堂風的影響。

　　2管道焊縫防腐

　　2.1管道防腐流程

　　由于天然氣管道將埋地碳鋼管道在地下，將會和土壤中的水分，空氣，游離態帶電離子，干擾電流進行電化學腐蝕，化學腐蝕，焊縫合格的防腐處理將保證管道的安全可靠運行。本工程的天然氣管道焊縫采用3PE進行防腐處理，經過除銹，涂環氧底漆，熱縮帶補口，電火花檢測等工序，最終完成管道焊縫的防腐。

　　2.2管道焊縫處理

　　焊縫及其附近的毛刺、焊渣、飛濺物、焊瘤、污物、油和雜質等應清理干凈。聚乙烯層和焊口裸鋼之間的倒角是否<30°，聚乙烯層坡口寬度應>15mm，且應圓滑過渡。應將補口部位的鋼管預熱至露點以上至少3℃。

　　2.3現場補口

　　用火焰加熱器對補口部位進行加熱，排除管道表面的水分，加熱溫度為鋼管表面溫度50℃，表面處理完4h內涂上第一道雙組分環氧涂料底漆，環氧底漆干膜厚度≥200μm。接著對熱縮帶進行加熱，從管底到管頂逐步使熱收縮帶均勻收縮，當熱收縮補口帶(套)在收縮過程中，應用輥子輕輕在熱收縮補口帶(套)表面滾動，將管線外表面與熱收縮補口帶(套)間的空氣趕出，使之粘結牢固。至端部約50mm時，將火焰調小，轉從測向向內加熱膠面;至膠融和后，在緩緩加熱熱收縮帶，直至端部周向底膠均勻溢出[3]。熱收縮補口帶(套)的寬度要將裸露的管材金屬表面完全覆蓋，在熱縮帶或者熱縮帶纏繞完成并且冷卻收縮后，和管到原有兩端的3PE聚乙烯層搭接寬度應≥100mm。熱收縮帶的周向搭接寬度一般要求>80mm。收縮帶表面應平整嚴密、無皺折、無氣泡、無空鼓、無氣泡和卷邊、無任何燒焦、碳化或開裂等缺陷。

　　2.4防腐層檢漏及處理措施

　　所有施工完的熱收縮補口帶(套)都應采用電火化檢漏進行100%的檢測。檢漏電壓≥15kV，檢測速度為200~300mm/s。若有漏點，應重新補口并檢漏直至檢漏合格。不同的損傷采用不同的補傷方法。直徑<30mm的損傷(包括針孔在內)，一般情況下采用輻射交聯聚乙烯補口傷片來進行修補。補傷片對聚乙烯的剝離強度不低于50N/cm.對于>30mm的損傷，先用補傷片進行補傷，然后在修補處包覆一條熱收縮帶，包覆寬度應比補傷片的兩邊至少各>50mm。

　　3管道試壓

　　輸氣管道的設計壓力為4.0MPa，采用潔凈水作為介質進行試壓。在對輸氣管道進行清管及試壓前，在每個試驗段兩端將壓力和溫度記錄儀表安裝好。壓力表的刻度范圍應為試驗壓力的1.5~2.0倍，精度不低于1.5級，溫度計分度值≤1℃。壓力表在試壓管體的首末端兩端各安裝一支。輸氣管線在低處作為注水口，高處作為排氣口。按照管道試壓規范和施工組織設計的要求，管道強度試驗壓力一般為設計壓力的1.5倍，緩慢進行升壓，在管道壓力分別升至試驗壓力的30%和60%時，各穩壓30min，檢查管道壓力若沒有壓降，則繼續升壓至強度試驗壓力，穩壓4h，此時目測管道無變形、不破裂、無滲漏。管道的嚴密性試驗壓力為設計壓力，在管道強度試驗完畢后使管道的壓力降至設計壓力，穩壓24h，允許有1%的壓力降。在升壓或穩壓期間，若發現泄漏等問題，應首先進行停機或停止試壓，然后進行泄壓，在焊接前將管內壓力降至0MPa，方可按照焊接施工方案進行焊接作業，然后根據規程重新進行強壓試驗。由于地區氣候溫度的影響，壓力變化會超出規定范圍，應盡量選在溫度變化不大的時節進行試壓[4]。

　　4結語

　　綜上所述，天然氣長輸管道施工地形復雜，協調難度大，管道施工難度大，焊接要求和防腐要求高，要不同的工種依次進行施工作業。為了加快施工的進度，提高施工作業的效率，應盡力提高各工藝，各工種施工的合格率，緊抓施工中容易出現的問題，如焊接中焊縫氣孔，補口中熱縮帶搭接寬度不夠，應盡量避免這些問題的重復出現，這樣可以顯著提高工程的施工速度，創造更大的價值。

　　參考文獻：

　　[1]石宇熙.天然氣管道安裝與防腐技術[J].焊管，2001,24(06):53.

　　[2]喻焰.埋地天然氣管道防腐技術的新進展[J].煤與熱力2001,21(06):15.

　　[3]文彬，萬昊.山區地段輸氣管道的設計與施工淺談[J].化工設備與管道，2009,46(1):33.

　　[4]SY0401—98《輸油輸氣管道線路工程施工及驗收規范》[S].

　　《天然氣長輸管道安裝施工工藝探討》來源：《中國石油和化工標準與質量》，作者：孫參軍